Недавно мысль о полёте к Луне или Марсу казалась верхом дерзости. Сейчас звезда Проксима Центавра, удаленная от нас на 40 000 миллиардов километров, считается «объектом» довольно близким и потому не особенно значительным.
Учёных (не говоря уже о фантастах) интересуют более трудные «цели»: звезда Бетельгейзе – 300 световых лет, шаровое звёздное скопление в Геркулесе – 34 тысячи, туманность Андромеды – полтора миллиона световых лет.
Резкая смена масштабов (от земных к космическим) с трудом укладывается в сознании. Сначала представляется, что проблему межзвёздных перелётов можно решить с помощью школьной формулы, которая связывает путь, скорость и время. Чтобы преодолеть такие расстояния, нужно увеличить скорость, и тогда время полета останется в привычных пределах – неделя, месяц, год…
Отсюда повышенный интерес к конструкции ракетных двигателей.
Казалось, стоит справиться с этой главной проблемой, и всё останется по-прежнему. Путешественник (космический!) захватит с собой чемоданчик со сменой белья и продуктами, попрощается с родными, поднимется на корабль и…
После этого «и» возникают проблемы чрезвычайно большие и чрезвычайно сложные. При самых благоприятных условиях, с учетом «парадокса Эйнштейна» (зависимость времени путешественника от скорости движения) полет к звёздам займет годы. А поскольку ни гостиниц, ни магазинов в космосе нет, пополнить запасы в пути будет довольно трудно.
Полёт на Луну потребует, вероятно, нескольких дней, тут ещё можно обойтись «чемоданчиком». Полёт на Венеру и Марс продлится несколько месяцев. Взять с собой всё необходимое для такого путешествия уже трудно. А если продолжительность полета несколько лет?..
В условиях космического корабля человеку нужно ежедневно около 1100 граммов кислорода, 900 граммов пищевых продуктов, не меньше 4 литров воды – для питья и гигиены. Итого 6 килограммов.
Вроде немного. Представим себе, однако, корабль с экипажем 20 человек, отправляющийся на десять лет. «Чемоданчик» со всем необходимым для такого путешествия будет весить больше четырёхсот тонн.
А что это за «чемоданчик»? Продукты и воду можно поместить в трюмы. Но кислород? Баллоны с газом тяжелы и громоздки. Жидкий кислород быстро испаряется. Химические вещества бедны кислородом.
При дыхании человек выделяет углекислый газ и пары воды. Чтобы атмосфера корабля оставалась чистой, их надо удалять. За борт? Но при этом почти неизбежны потери дорогого воздуха. К тому же человек в космосе должен сохранять осторожность. «Засоряя» межпланетное пространство, он рискует занести туда земную жизнь. Это затруднило бы поиски внеземных форм, могло бы привести и к более опасным последствиям – мы не знаем, во что превратится земная жизнь за пределами нашей планеты.
Выход напрашивается. Организовать тут же, на борту корабля, переработку «отходов». Воду и углекислый газ разложить на элементы. Кислород использовать для дыхания, углерод и водород для синтеза органических веществ.
Теоретически таким способом можно получить жиры, белки, углеводы. Однако синтезировать из элементов продукты питания химики не умеют. Эта интересная возможность пока, к сожалению, неосуществима.
Есть другой путь, более простой. Взять с собой перекиси щелочных металлов – натрия и калия. Перекиси будут поглощать продукты дыхания – воду и углекислый газ, выделяя чистый кислород. Однако поглотительная способность перекисей не безгранична, поэтому они пригодны лишь для сравнительно коротких полетов.
Полеты к звёздам требуют иных, принципиально новых решений. И тут мы вспоминаем Землю. Ведь и на Земле люди (а их больше 3 миллиардов) и животные «уничтожают» продукты питания, «портят» кислород и воду. Это продолжается сотни миллионов лет, а Земля по-прежнему богата.
Правда, земной шар велик. И, всё-таки, если бы продукты каждый раз строились из новых, не бывших в употреблении материалов, животные и человек давно уже «съели» бы Землю. Но природа – экономный строитель. Без надобности она ничего не создает заново, она перерабатывает.
Грандиозны идущие на Земле процессы разрушения. Миллиарды тонн сложнейших органических веществ превращаются в «прах и пепел» – в элементы. Одновременно идут не менее грандиозные процессы созидания. Природа собирает «осколки» разрушенных «зданий» и строит заново. Создаётся замкнутый, круговой цикл, в котором расходуется только солнечная энергия. Поэтому жизнь на Земле будет существовать до тех пор, пока светит Солнце.
Кто же на Земле ведёт эти колоссальные строительные работы? Растения. От мельчайших, не видимых глазом микроскопических водорослей до исполинских баобабов. Они собирают минеральные вещества, углекислый газ, воду и строят из них белки, жиры, углеводы.
Для полёта к звёздам, полёта длительностью в десятки лет, нужно создать на корабле замкнутый круговорот веществ, сделать так, чтобы корабль стал «Землей в миниатюре». Интересно, что и эту мысль впервые высказал Циолковский.
Десяток лет назад хлореллу знал узкий круг специалистов. Сейчас эта маленькая, ничем, казалось, не примечательная водоросль стала всемирно-известной.
Выбирая растение, наиболее приспособленное жёстким условиям космического полёта, учёные не случайно остановились на хлорелле. Хлорелла легко переносит космическую «обстановку»: вибрации, излучения, высокие перегрузки, – вырабатывает достаточно кислорода и «биомассу», вполне пригодную для питания. За сутки хлорелла увеличивает свой вес в восемь раз. Все потребности одного человека может удовлетворить хлорелловая плантация объёмом 20 кубических дециметров.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68